岩土工程施工技术应用分析

摘要：岩土工程是利用土力学、岩体力学及工程地质学的理论与方法，为研究各类土建工程中涉及岩土体的利用、整治和改造问题而进行的系统工作。本文结合了岩土工程实际工作经验，分析了岩土工程技术的特点和现状，同时对岩土工程技术创新应用进行了探讨。

关键词：岩土工程；施工技术；创新应用

引言

岩土工程的施工质量将影响到整个施工工程的质量，因此，岩土工程是工程建设中不可或缺的一部分，在工程建设中占据着极其重要的位置。因此，对于岩土工程施工技术进行全面的分析与研究，并且对岩土工程的发展规律进行深入的探讨，有利于促进岩土工程施工技术的的不断发展与完善，对促进我国建筑工程领域的发展有着十分重要的推动意义。

1岩土工程施工技术特点

1.1不确定性

在岩土工程施工过程中，需要对施工现场的条件作出全面的勘察，但是对于岩土的性质却缺乏全面的了解。同时，随着外部环境的不断变化，岩土的内部结构和性能也会随之不断发生变化，甚至从勘测到施工短短的期间内也会发生较大的变化，这就对岩土工程的施工造成了严重的影响。也就是说，只有开始施工时，才能准确的判断岩石结构的具体情况，正是由于这种不确定因素的存在，使得岩土工程的施工技术也无法进行科学的选择，通常要在施工的过程中不断的变化施工方法和工艺，为工程工期和成本都造成严重的影响。为了解决这类问题目前最好的办法就是实行信息化施工，也就是通过对工程现场的具体情况进行实时监测，利用信息技术对其进行分析，这样便能够根据相关的数据对施工设计进行修改，保证施工的顺利进行。

1.2隐藏性

岩土施工中各种工法的桩基、地下连续墙等都是隐蔽在地下的，而且各个施工工序也都是在隐蔽条件下完成的。施工成果即施工的产品看不到或看不到它的全貌。

1.3复杂性

施工受到多种因素和环境的制约，工种多、人员密集、施工准备的工作量大。 而工程勘察的现场作业所用设备和测试仪器相对轻便、灵活。其次是施工工艺的复杂性，同一种桩型、同一种工法在不同的地点就要有不同的施工工艺。

1.4严格性

很多情况下岩土施工要求是很严格的。如各种灌注桩，除桩身结构、桩身材料强度有严格要求外，对灌注桩施工允许偏差也有严格要求。

2岩土工程施工技术的应用状况

2.1地基处理技术

在地基处理技术的应用方面，我国岩土工程的施工水平与国际发达国家相比，虽然在某些方面存在着差距，但是在个别领域，如真空预压法却已经达到了国际领先的水平，与此同时，我国也拥有很多能够体现国家特色的施工处理方法，如钢渣桩复合地基处理等等，这些施工技术和方法的应用，能够有效的降低工程的施工成本，同时也有利于资源的节约，对于城市环境和生活环境产生的污染小，在促进我国工程领域发展方面更是发挥了重要的作用，而新型的介于桩基和复合桩基之间的新型施工方法，更是使桩间上的承受作用得到了充分的发挥，且有效的控制了建筑物沉降。

2.2边坡加固工程施工技术

我国岩土工程的快速发展始于上世纪的80年代，经过多年的发展，在边坡加固施工技术的应用方面已经取得了较为突出的成就，尤其是在水利水电工程的建设方面，更是有着广泛的应用。同时，我国的软土锚固技术也接近世界的先进水平，采用二次灌浆技术提高软土中锚杆的承受力，并且找到了控制软土基坑身边位置移动的很多有效方法；重新审视对基坑的开挖过程，并且按照不同工程的施工需要采取相应的开挖技术，这在促进岩土工程的持续发展方面有着重要的意义。

2.3基础工程施工技术

当前，应用的较为广泛的后压浆桩基施工技术有效的改善了桩端与桩周的土性，有效的提高了桩基的承受能力，降低了桩基的沉重量；同时为了使施工技术具有一定的环保性能，通过静压的处理方式来完成。另外，钻孔灌注的方法在混凝土桩基的质量提升方面也发挥了重要的作用，并且质量也变得相对稳定，不仅可以适用于城市郊区还可以在不适合的桩型场合使用；沉管灌注桩的应用不仅出现在工业和民用建筑中，由于它价格的低廉，同样在中小型城市中得到了广泛使用。

2.4非开挖技术

是近几十年发达国家发展的一种社会效益和紧急效益都很好的高新技术，它主要是在非开挖的地表进行检查、修复、探测、更换以及铺设各种地下管线的技术。在我国由于引进这种技术的时间不长，所以仍然处在一个消化和吸收的阶段。

3岩土工程施工技术的创新应用

3.1岩土工程测试技术

在岩土工程服务于工程建设的全过程中，现场监测与检测是一个重要的环节，可以使工程师们对上部结构与下部岩土地基共同作用的性状及施工和建筑物运营过程的认识在理论和实践上更加完善。依据监测结果，利用反演分析的方法，求出能使理论分析与实测基本一致的工程参数。岩土工程测试包括室内土工试验、岩体力学实验、原位测试、原型实验和现场监测等，在整个岩土工程中占有特殊而重要的作用。

3.2地基处理技术—PCC桩

3.2.1桩基技术—PPC桩技术的原理

PPC桩技术（振动沉模现大直径浇混凝土薄壁管桩）主要是应用振动沉模自行将土排出，再及时灌注混凝土而制成管桩，其具体步骤是根据沉腔上方位置锤头产生的振动力作用在内外双层套管腔体上，打入到所需的深度，随后再向腔体内浇筑混凝土，启动振动拔管，由于环形腔体内部与外部土体间有间隙，在振动阶段就会在间隙内产生混凝土管桩。若想提高混凝土管桩抗压强度，可以通过在管腔中加入环形钢筋笼来实现，这种类型的管桩称为钢筋混凝土薄壁管桩。当复合地基形成时，为了确保桩和土能一起承担载荷，可对桩和土间的纵向与横向水平载荷做出适当的比例调整，或者是采取措施将基础底面应力分散，在桩的最上方加上褥垫层，有利于制成现浇薄壁管桩复合地基。PPC桩技术动力主要来源于振动锤运动产生的振动力，在振动锤的两个轴处设置了偏心块，起作用是产生离心力。如果在两轴相同转速的前提下，让它们朝着共同的方向转动，那么横向离心力会消除，将纵向离心力彼此叠加，那么在垂直方向上的振动频率就会明显提高。振动产生的冲击量大小与振动锤的质量和速度有关，通常是质量越大速度越高，那么振动力就会越大，振动冲击力大有利于把环形空腔模板快速打入地层中，节省了施工时间，但是对环形空腔模板块和振动锤有破坏性。此外，地质条件（土粘性、密度、土质、粒径等）对PPC桩施工也有较大影响，所以在选用PPC桩技术时需将对施工地质条件做取样调查。

3.2.2 PPC桩技术特点分析

（1）PPC桩技术有利于产生直径较大的桩型，最大可超过1.5m，常见的实心桩的桩径在600mm以内，将二者对比，很容易发现PPC桩技术能增加桩摩擦力，减少混凝土浪费，节约了投资成本；（2）PPC桩的突出特点就是活瓣桩靴结构，即使不使用预制钢筋混凝土桩头，也可以实现预期的工程效果，不但能够控制经济成本，还能保证在工期内完工，并能根据实际需要对成桩挤图方向进行调整； （3）为了使地基更牢固使用了大直径管桩，因为桩身表面积足够大，所以单桩承载力增加许多，对复合地基服务的范围也在扩大；与其他类桩型对比，体现出了PPC桩型的明显优势；（4）PPC桩型成桩质量有保证，不易发生变形，桩体进入地层深度较大，桩体同周围的土层能够紧密的结合，有利于形成刚性复合地基，因复合层不易变形，从而保证了地基的稳定性；（5）PPC桩技术对施工条件适应力较强、成本低、施工速度快、工程效果好、操作简单，因而在各项基础设施建设中普遍使用，具有良好的发展趋势。

3.2.3 PPC 桩技术应用范围

PPC桩技术在不同种结构物的大面积地基条件下都可以应用，通常在以下五种施工条件下优势更加显著。例如，多层与小高层建筑物地基处理；高速公路、市政道路的路基处理；大型能源设备的地基处理；工业污水处理的大型水池；江河大坝地基加固等。

3.2.4施工技术要点

（1）基础工作

施工以前要做好场地清理工作，并保证场地足够平整，桩位周围位置不允许有任务障碍物，在场地坑洼不平处要充填一定量的素土，注意素土中不该含有直径过大的石块或树根等物。同时施工单位还要组织专业技术检查人员对现场的所有施工材料进行抽查取样，只要达不到相关规范要求，就不允许在工程中使用，并将不合格物品退回厂家，杜绝因管桩质量问题而返工。

（2）桩机就位

桩机应该根据设计方案确定的位置进行安放，对于一次摆放不平整的桩基，需用起吊设备进行调整，直到符合设计标准为止。设计规范中规定只有当装机主腿的垂直度偏差小于1%时，装机的平整度和导向架的垂直度才会水平，桩管在没有有任何束缚下与桩位对好，一旦桩机就位后就不允许随意移动桩机位置。

（3）沉管到桩低

沉管有一定的重量能自行压入到土层中一定深度，要想压入足够的深度还应使用钢丝绳加压辅助沉管，随后启动振动锤将沉管打到预期桩深。

（4）混凝土搅动

进场原材料一定要有相关部门出示的质检报告和质量保证书，如果没有这些必备才来证明就不准许进入施工现场。要严格掌控好混凝土的搅动过程，各个环节间要有先后顺序，特别是对混凝土塌落度控制一定要由专业技术人员负责。

（5）混凝土灌注

在灌注桩身混凝土还未达顶管以前，要按照工程施工经验，查询地址报告资料找到相关计算参数，确定投料量以及阶段投料计划。灌注混凝土到达桩顶位置时，若桩顶与地面距离相差不大，要采取拔管超注措施，不能将管全部拔出，掌握好需要注入混凝土量，并对各阶段的混凝土注入量详细记录。

（6）振动取管

桩管内混凝土量达到要求后，要先振动再拔管，控制好拔管的速度；当开始拔管时，要分段加入混凝土，要确保管内混凝土面要高于地面或超出地下水位一定距离。通常是管超出桩上方大约2m时，将管全部拔出来，如果经过底层复杂区域，在底层接合位置不易过快拔管，通常速度保持在1m/min以下。

4结语

岩土工程是一门综合的应用科学，包括了土力学基础工程、工程地质学和岩体力学，岩体和土体是岩土工程的主要研究对象。技术人员需要加强对复合地基、不同介质之间相互作用以及基坑围护结构的研究，做好岩土工程的测试，提高岩土工程的处理质量。

参考文献：

[1]王素萍，孙春圃，叶维.浅谈岩土工程深基坑支护技术[J].科技信息，2012（04）

[2]刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践[J].岩土工程学报，2013（01）

[3]陈为华，王炳振.PCC桩在软土地基加固工程中的施工技术[J].科技创新与应用，2013（23）

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